物理人教版選擇性必修第二冊第3節(jié) 變壓器作業(yè)

物理人教版選擇性必修第二冊第3節(jié)變壓器好題推薦練

一.單項選擇

1.如圖所示，理想變壓器的原線圈接在"=220應(yīng)sinm（V）的交流電源上，副線圈接

有R=的負(fù)載電阻，原.副線圈匝數(shù)之比為4：1,電流表.電壓表均為理想電

表。下列說法正確的是（）

A.原線圈的輸入功率為275W

B.電流表的讀數(shù)為5A

C.電壓表的讀數(shù)為55&V

D.副線圈輸出交流電的頻率為50Hz

2.某小組用如圖甲所示的可拆變壓器探究變壓器原.副線圈兩端的電壓與匝數(shù)之間

的關(guān)系，在實驗時組裝的變壓器如圖乙所示。在鐵芯上原.副線圈接入的匝數(shù)分別

為4=80°匝和%=200匝，原線圈兩端與正弦式交流電源相連，用交流電壓表測得

原.副線圈兩端的電壓分別為10V和0.8V,這與其他小組的正確實驗結(jié)論明顯不一

致。對于這個小組實驗結(jié)論出現(xiàn)明顯偏差的原因，最有可能的是（）

甲乙

A,原線圈的電阻過大

B.副線圈的電阻太小

C.副線圈的匝數(shù)太少

D.沒有將鐵芯6安裝在鐵芯力

3.如圖所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為5：1,電壓表和電流表均為理想交流電

表，從某時刻開始在原線圈兩端加上瞬時值表達(dá)式為u=110&sinl00”力（V）的交變

電壓，則（）

A.電壓表的示數(shù)為22夜V

B.電壓表的示數(shù)為22V

C.在滑片P向上移動的過程中，電流表Ai的示數(shù)變大

D.在滑片P向上移動的過程中，理想變壓器的輸入功率變大

4.如圖甲所示的電路中，變壓器為理想變壓器，交流電流表為理想電表，輸入電壓〃隨

時間f變化的圖像如圖乙所示，兩只規(guī)格為“6V,3W”的燈泡均正常發(fā)光。下列說法正

確的是（）

A.電阻〃的功率為9WB.電流表的示數(shù)為0.5A

C.原.副線圈匝數(shù)之比為3:1D.副線圈中電流方向1s內(nèi)改變50次

0

B=—T

5.如圖所示，10匝矩形線框在磁感應(yīng)強(qiáng)度1。的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直磁場的軸必'

以角速度。=l（）（）rad/s勻速轉(zhuǎn)動，線框電阻不計，面積為S=0.3n?線框通過滑環(huán)與一理

想變壓器的原線圈相連，副線圈接有兩只燈泡493亞，30。）和右，開關(guān)閉合時兩燈泡均

正常發(fā)光，且原線圈中電流表示數(shù)為0.04A,則下列判斷正確的是（）

A.若開關(guān)S斷開，電流表示數(shù)將增大

B.理想變壓器原.副線圈匝數(shù)比為25：1

C.燈泡&的額定功率為0.9W

D.若從圖示線框位置開始計時，線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值為30五sinlOOf（V）

6.如圖所示，理想變壓器原，副線圈的匝數(shù)分別為小.生，原.副線圈兩端的電壓分別

為〃.原副線圈中通過的電流分別為九12,若保持n.m.〃不變，將開關(guān)S由閉

合變?yōu)閿嚅_，則（）

A.〃增大

B.B增大

C.4增大

D.變壓器的輸入功率減小

7.如圖所示，理想變壓器原.副線圈匝數(shù)之比以：生=3：1,正弦交流電壓有效值為優(yōu)

恒定，電路中四個電阻R\=RZ=R3=R\,理想電壓表示數(shù)為U,則下列說法正確的是（）

A.A與兄的電流之比為1：1

B.?與用的電壓之比為3：1

C.七與總的功率之比為1：3

D."與用的功率之比為1：9

8.如圖甲所示，不計電阻的矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)

動，輸出交流電的電動勢圖像如圖乙所示，經(jīng)原.副線圈匝數(shù)比為1：10的理想變壓器

給一燈泡供電，燈泡上標(biāo)有“220V22W”字樣，如圖丙所示，則

A.t=0.01s時刻穿過線框回路的磁通量為零

B.燈泡中的電流方向每秒鐘改變50次

C.燈泡不能正常發(fā)光

D.電流表示數(shù)為1A

9.如圖所示，理想變壓器原線圈接在電壓為〃的交流電源上，原線圈電路中接有定值

電阻與，副線圈上接有定值電阻&，且4=44。變壓器原副線圈電壓分別為4.U2,

匝數(shù)分別為曲。已知&消耗的功率相等，則下列說法正確的是（）

10?一交流電源電壓"=22O0sinlOOk（V）,通過理想變壓器對下圖電路供電，已知原.副

線圈匝數(shù)比為1°：1,右燈泡的額定功率為4W,4燈泡的額定功率為20W,排氣扇電

動機(jī)線圈的電阻為1。，電流表的示數(shù)為2A,用也器均正常工作，電表均為理想電表，

則（）

Li

A.流過乙的電流為2OAB.排氣扇電動機(jī)的發(fā)熱功率2W

C.整個電路消耗的功率44WD.排氣扇電動機(jī)的輸出功率20W

11.如圖甲所示：理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為10：1,吊=200.兆=40Q,電容器的

電容（＞10（）uF,已知電阻后兩端的正弦交流電壓如圖乙所示，下列說法錯誤的是（）

A.該交流電的頻率為50HzB.原線圈輸入電壓的有效值為200&V

C.電容器所帶電量為4X10'CD.電阻尼消耗的功率為20W

12.如圖甲所示，理想變壓器原.副線圈的匝數(shù)比為5：1,V.斤和工分別是理想電壓

表.定值電阻和電感線圈，D2均為燈泡。已知原線圈兩端電壓〃按圖乙所示正弦規(guī)

律變化，下列說法正確的是（）

A.電壓表示數(shù)為62.2V

B.電壓u的表達(dá)式為iF311sin50mt（V）

C.僅增大電壓u的頻率，電壓表示數(shù)增大

D.僅增大電壓u的頻率，口亮度不變，D2變暗

13.如圖甲所示，理想變壓器原.副線圈的匝數(shù)比為5：1,原線圈接交流電源和交流電

壓表，副線圈與熱水器.抽油煙機(jī)連接.已知副線圈上的電壓按圖乙所示規(guī)律變化，現(xiàn)

閉合開關(guān)S接通抽油煙機(jī)，下列說法正確的是（）

20

20

乙

A.電壓表示數(shù)為220&V

B.熱水器消耗的功率變大

C.變壓器的輸入功率變大

D.副線圈兩端電壓的瞬時值表達(dá)式“=440sin（50nt）V

M=2

14.圖甲是原.副線圈匝數(shù)比為N??的理想變壓器，電流表為理想電表，現(xiàn)給變壓器

的原線圈輸入如下圖乙所示的交變電流，若副線圈所接電阻的阻值為廬5.0Q,且變壓

器一直處于正常工作狀態(tài)，則變壓器的輸入功率為（）

A.2000WB.4000WC.3000WD.4500W

15.自耦變壓器鐵芯上只繞有一個線圈，原.副線圈都只取該線圈的某部分。一升壓式

自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)。已知變壓器線圈總匝數(shù)為2200

匝；原線圈為1100匝，接在有效值為220V的交流電源上。當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大

時，負(fù)載斤上的功率為2.2kW。設(shè)此時原線圈中電流有效值為負(fù)載兩端電壓的有效

值為應(yīng)且變壓器是理想的，則〃和力分別約為（)

A.440V和5.3AB.440V和10AC.240V和5.3AD.240V和10A

16.下面關(guān)于自耦變壓器的說法中不正確的是（）

A.自耦變壓器一定有兩個或兩個以上的線圈

B.自耦變壓器只有一個線圈

C.自耦變壓器既可升壓也可降壓

D.自耦變壓器的缺點是使用不夠安全

17.如圖所示，兩種情況下變壓器燈泡心乙的功率均為R且A.hA為相同的燈泡,

匝數(shù)比為m：慮=3：1,則圖甲中A的功率和圖乙中〃的功率分別為（）

甲乙

A.P.PB.9尺9C.9.9QD.9.尸

18.如圖甲所示的變壓器電路中，電壓表為理想電表，變壓器原.副線線圈的匝數(shù)比為

3:1,a,b端輸入穩(wěn)定的交流電壓如圖乙所示，L.L,兩個燈泡均正常發(fā)光，電壓表的示

數(shù)為55V,則L.L兩個燈泡的額定功率R.B之比為

A.1:3B.2:3C.1:1D.4:3

參考答案與試題解析

1.【答案】A

【解析】【來源】四川省遂寧市第二中學(xué)2020-2021學(xué)年高二（下）期中物理試題

C.電表的讀數(shù)均為有效值，原線圈兩端電壓有效值為220V,由理想變壓器原.副線圈

兩端電壓與線圈匝數(shù)成正比，可知副線圈兩端電壓有效值為55V,電壓表的讀數(shù)為55V,

C錯誤；

A.根據(jù)R可知流過電阻A的電流為5A,所以負(fù)載消耗的功率為

R=M=275W

根據(jù)能量守恒可知，原線圈的輸入功率為275IY,A正確；

B.由理想變壓器原.副線圈電流與線圈匝數(shù)成反比可知，電流表的讀數(shù)為L25A,B錯

誤；

D.由交變電壓瞬時值表達(dá)式可知，。=口rad/s,周期片2s,頻率為/?R.SHz,選項D

錯誤。

故選A。

2.【答案】D

【解析】

根據(jù)變壓器的工作原理可知，如果把圖甲中的鐵芯6組裝到變壓器鐵芯4上，則根據(jù)變

壓器變壓比可知

n

U22

即原.副線圈兩端的電壓之比為4：1,但實際電壓差距很大，說明該同學(xué)忘記了把圖甲

中的鐵芯8組裝到變壓器鐵芯力上，導(dǎo)致“漏磁”，則副線圈兩端的電壓很小，故D正

確ABC錯誤。

故選Do

3.【答案】B

【解析】【來源】安徽省安慶市九一六學(xué)校2020-2021學(xué)年高二（下）4月物理試題

AB.根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，原線圈的電壓的最大值為110夜V,所以副線圈的電

壓的最大值為22垃V,電壓表的示數(shù)為電壓的有效值，所以示數(shù)為22Y；故A錯誤，B

正確；

C.在滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中，滑動變阻器的阻值變大，電路的總電阻增

大，由于輸出電壓是由變壓器決定的，輸出的電壓不變，所以電流表A?的示數(shù)變小，電

流表A的示數(shù)變小，故C錯誤；

U2

D.由々了可知，理想變壓器的輸出的功率變小，所以輸入功率也要變?。还蔇錯誤。

故選Bo

4.【答案】C

【解析】【來源】2021屆東北兩校（大慶實驗中學(xué).吉林一中）高三（下）4月聯(lián)合模擬

理綜物理試題

AC.由圖乙可知，交流電的有效值U=24V,由于原副線圈所接燈泡均能正常發(fā)光，則

回路內(nèi)電流

P3W

=上=—=0.5A

"Ue6V

變壓器原線圈分到的電壓

4=U-S=18V

副線圈燈泡也正常發(fā)光，故

。副=q=6v

故原副線圈的匝數(shù)之比為

區(qū)="暨=3:1

n2USA6V

原線圈的電功率

/="原?/原=18VxO.5A=9W

副線圈電功率

吊=3W+外

又因為4=埸，解得

PR=6W

故A錯誤.C正確；

B.副線圈中電阻R的電壓

UR=U『6V

由「=",解得

,PR6W

/?=」=——=11A

川6V

則電流表的示數(shù)為1A,故B錯誤；

D.由圖乙可知，交流電壓°Qis改變一次，副線圈中電流oois改變一次，即副線圈中電

流方向1s內(nèi)改變10。次，故D錯誤。

故選C。

5.【答案】C

【解析】【來源】新疆烏魯木齊市第八中學(xué)2020-2021學(xué)年高二（下）第一階段考試物

理試題

A.原線圈電壓不變，則副線圈電壓不變，若開關(guān)S斷開，則副線圈電阻變大，電流變

小，根據(jù)變壓器規(guī)律可知原線圈電流變小。A錯誤；

B.原線圈電壓為

^J^=30V

5=

副線圈電壓為

力=阿=37

所以原副線圈匝數(shù)比為

/_q_io

tA-T

B錯誤；

C.根據(jù)能量守恒得

￡=p_[=U/_0.3=0.9W

C正確；

D.若從圖示線框位置開始計時，線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值為

=3072cos100r(V)

D錯誤。

故選Co

6.【答案】D

【解析】【來源】天津市南開區(qū)南開大學(xué)附屬中學(xué)2020-2021學(xué)年高二（下）期中檢測

物理試題

A.原副線圈匝數(shù)比不變.輸入電壓不變，則輸出電壓〃不變，故A錯誤；

BC.將開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_，總電阻增大，輸出電壓4不變，由歐姆定律可知總電流

7=減小，根據(jù)變壓器原理可知/也減小，故BC錯誤；

D.根據(jù)由于人減小，可知變壓器的輸入功率減小，故D正確。

故選D。

7.【答案】A

【解析】【來源】安徽省安慶市懷寧中學(xué)2020-2021學(xué)年高二（下）期中物理試題

A.設(shè)通過&的電流為/,則變壓器輸出端電流為3/,根據(jù)匝數(shù)比與電流比

_L=生

A%

則輸入端電流為

所以流過/匕與用的電流之比為1：1,故A正確；

B.根據(jù)歐姆定律

U=IR

可知

所以用與用的電壓之比為1：1,故B錯誤；

CD.根據(jù)

P=『R

可得A與兄的功率之比為1：1,故CD錯誤。

故選Ao

8.【答案】D

【解析】

【詳解】A.由圖乙可知，當(dāng)0.01s時，感應(yīng)電動勢為零，則此時穿過線框回路的磁通

量最大，故A錯誤；

B.由圖可知，交流電周期為0.02s,在一個周期內(nèi)電流改變2次，故每秒鐘電流改變

〃=2x」—次=100次

的次數(shù)為：°-02,故B錯誤；

C.原線圈輸入電壓為有效值為22V,則副線圈的電壓為22X10=220V,燈泡正常發(fā)光,

故C錯誤；

P乙％

/=—=0.1A~r~一

D.由P=UI可知，副線圈電流為：2U，則由4%求得L=1A,故D正確；

9.【答案】D

【解析】【來源】四川省成都市蓉城名校聯(lián)盟2020-2021學(xué)年高二（下）期中聯(lián)考物理

試題

ABC.有用.“上消耗的功率相等及&=44，根據(jù)

可知

Z1:/2=2:l

根據(jù)理想變壓器原副線圈電流.電壓關(guān)系可得

%:%=1:2

4：仇=1：2

ABC錯誤；

D.令"兩端電壓為4,則S=2%,又有

U]:U2=n]:n2=\:2

a=UoU=2U

f0

U:U.=l:\

D正確。

故選Do

10.【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】A.由于電流表的示數(shù)Z=2A，由A可得變壓器原線圈的電流/=0-2A,

即流過右的電流為0-2A,A錯誤；

BD.交流電源電壓有效值為220V,右兩端的電壓

a_勺

故原線圈兩端的電壓G=200V,由02〃2可得變壓器副線圈兩端的電壓02=20V,

流過燈泡4的電流

,以20

I.=々=——AA=11A

5U220

則流過排氣扇的電流

〃=/2-L=IA

排氣扇電動機(jī)的發(fā)熱功率為

%=/力=『X1W=1W

排氣扇的電功率為

%=UJM=20W

則排氣扇電動機(jī)的輸出功率為

品嗎-4=19W

BD錯誤；

C.整個電路消耗的功率為

《,="+PL、+用=4W+20W+20W=44W

C正確。

故選Co

11.【答案】C

【解析】【來源】遼寧省2021屆高考模擬預(yù)測物理試卷(20)

A.由用兩端的正弦交流電壓圖像讀出周期7=0-02s,則交流電的頻率為

f=l=50Hz

T

而變壓器不改變交流電的頻率，則發(fā)電機(jī)的交流電的頻率也為50Hz,A正確，不符合題

意；

B.由kt圖像讀出變壓器的輸出電壓的最大值為&M=40V,則該交流電的有效值為

U,==20^V

立

根據(jù)理想變壓器兩端的電壓比等于匝數(shù)比，有

q_io

萬不丁

解得原線圈輸入電壓的有效值

5=10%=200y/2V

B正確，不符合題意；

C.電容器的作用是通交流隔直流，所以在正弦交流電路中電容器有變化的電流通過，

電容器。所電量是不斷變化的，且最大電量因用和容抗未知而無法求出，C錯誤，符合

題意；

D.副線圈的電路中尼與洛并聯(lián)，電壓相等，則其功率為

史=(20底產(chǎn)亞=20W

￡-&40

D正確，不符合題意。

故選Co

12.【答案】D

【解析】【來源】甘肅省玉門市油田一中2020-2021學(xué)年高二(下)期中物理試題

A.由圖知變壓器輸入電壓的有效值為220V,由

E=￡I

U2n2

可得電壓表的示數(shù)為44V,故A錯誤；

B.由圖象可知輸入電壓的最大值為a=311V,周期芹axioms,有

In

3=T=100nrad/s

故B錯誤；

C.變壓器的電壓與頻率無關(guān)，故C錯誤；

D.增大輸入電壓的頻率對彳支路無影響，但使上的感抗增加，通過灰的電流減小，D2

變暗，故D正確。

故選D。

13.【答案】C

【解析】【來源】西藏拉薩市那曲第二高級中學(xué)2020-2021學(xué)年高二(下)期末物理試

題

A.根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系，有

q="u,=uoov

n2-

則電壓表示數(shù)為1100V,故A錯誤；

B.接通開關(guān)，副線圈所接電路電阻減小，但是副線圈的電壓并不變，根據(jù)分壓原理，定

值電阻所分電壓變大，熱水器兩端電壓變小，所以消耗功率變小。故B錯誤；

C.接通開關(guān)，電流變大，電壓不變，所以副線圈消耗的功率增大，輸入功率等于輸出功

率，變壓器的輸入功率增大。故C正確；

D.由圖乙可以知道，交變電流的峰值為

=220&，3=—=1OOTtrad/s

0.02

則副線圈兩端電壓的瞬時值表達(dá)式u=220V2sin(lOOnt)V

故D錯誤。

故選Co

14.【答案】B

【解析】【來源】2021年高考物理押題預(yù)測卷(遼寧卷)01

由圖乙可知交流電的周期為T=0.02s,則

<?=與=100萬(rad/s)

當(dāng)仁0.0025s時，i=14.14A,代入

y=7?sin<ot

得7>20A。所以電流表Ai的讀數(shù)為

A=^A=10應(yīng)A

再根據(jù)

AN\2

可知電流表曲的讀數(shù)為4=2MA,根據(jù)能量守恒定律可知變壓器的輸入功率為

P）、=4=gR=（2（X/2）2x5W=4?X）W

ACD錯誤,B正確。

故選B。

15.【答案】B

【解析】【來源】吉林省長春市第二實驗中學(xué)2020-2021學(xué)年高二（下）4月物理試題

因變壓器輸出電壓調(diào)至最大，故副線圈為2200匝，由變壓器兩端的